刚性-滑移切割中极化行为的黏性流体
材料科学
2025-08-05 v1
摘要
我们通过在弹性驱动锋利的金刚石尖端下施加足以引起面内断裂的法向载荷，来研究多层 MoS2（作为代表性过渡金属硫化物）的纳米尺度磨损。伴随的摩擦及其结果磨损结构首先通过原子力显微镜（AFM）进行表征，揭示了一种驱动 MoS2 片状磨损的粘滞-滑移 regime。 在高法向力下，滑移阶段显示出极化行为的特征，在纳米尺度上首次观察到极化动力学，证据为摩擦力下降符合广义极值分布（Generalized Extreme Value distribution）。AFM 表征与分子动力学模拟相互印证，后者再现实验趋势并揭示磨损过程的原子尺度细节，包括局部无定形化、层曲率以及不同耗能通道的参与。值得注意的是，系统输入的能量中仅有五分之一用于不可逆损伤 MoS2 表面。这些结果为理解层状固体摩擦与磨损的物理机制提供了新见解，并为 van der Waals 材料的精密切割和纳米加工提供了框架，这与下一代亚微米尺度器件相关。
引用
@article{arxiv.2508.02394,
title = {Avalanche Dynamics in Stick-Slip Cutting of Molybdenum Disulfide},
author = {Pawel Koczanowski and Paolo Nicolini and Hesam Khaksar and Enrico Gnecco},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.02394},
year = {2025}
}